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•Las proteinas son los principales componentes que determinan la forma y función biológica.

Se clasifican de acuerdo a su estructura,composicion y función.

Lo que nos interesa de una proteína es:

Secuencia:Se refiere a las secuencias básicas que tienen, en este caso son los aa.

Plegamiento:Se refiere al tipo de estructura, primaria, secundaria,terciaria y cuaternaria.

Estructura tridimensional: superficie,
canales y poros

Propiedades químicas y biológicas

Cambios conformacionales

Efectos relacionados con la variabilidad de
su contenido de aminoácidos / mutación

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Hidrofóbicos.

Aromaticos.

Hidrofilicos.

Con cadenas laterales azufradas.

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Características de las secuencias de aminoácidos.

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Características de las secuencias de aminoácidos.

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● Sitios activos:Contienen aminoácidos implicados en la actividad catalítica.

● Sitios de unión:Contienen aminoácidos que están directamente involucrados en la unión de
moléculas o iones.

● Sitios de modificación postraduccional (PTM):Contienen residuos que pueden ser
modificados químicamente (fosforilados, palmitoilados, acetilados, etc.) después del proceso de
traducción de proteínas.

● Repetidos :Suelen ser secuencias de aminoácidos cortas que se repiten dentro de una
proteína y pueden conferir propiedades estructurales o de unión.

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Primaria:Determinada por la secuencia de aa.

Secundaria:Se refiere al plegamiento de la cadena hélice Alfa o lamina beta.

Terciaria:Hay de tipo covalente o no covalente.

Cuaternaria:Cuando una proteína consta de mas de una cadena polipeptidica.

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Dominio:Subconjunto de estructura terciaria(polipéptido),tienen funciones especificas como unirse a una molécula en particular o catalizar una reacción.

Motivo:Es un patrón de secuencia corto conservado asociado con distintas funciones de una proteína.
Se generan a partir de alineamientos múltiples de secuencias con elementos funcionales o estructurales.

Desnaturalización:Proceso en el que una proteína sufre un cambio estructural el cual no afecta la estructura primaria de la misma, puede ser reversible o irreversible

Temperatura

Ph o acidez

Polaridad del disolvente

Fuerza ionica

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Electroforesis SDS-PAGE

Purificación de proteínas

Anticuerpos

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Herramientas bioinformáticas para el estudio de proteinas.

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Herramientas bioinformáticas para el estudio de proteinas.

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Las herramientas bioinformáticas son de gran utilidad en la licenciatura de ciencias genómicas ya que facilitan el estudio de búsquedas de secuencias de proteinas en las diferentes bases de datos en las cuales tenemos la obtención mediante análisis in silico.

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Lo que se puede obtener mediante programas in silico.

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Lo que se puede obtener mediante programas in silico.

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a) Peso molecular
b) Punto isoeléctrico
c) Contenido de aminoácidos
d) Estructura secundaria
f) Búsqueda de modificaciones post-transcripcionales
g) Búsqueda de dominios funcionales y familias de proteínas
h) Determinación de localización subcelular
f) Determinación in silico de interacciones proteína-proteína

# data[].attributes.body
NCBI
ExPASy
NetPhos
cNLS Mapper
EMBL-EBI
BCB
Jpred 4

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Obtención de proteínas a partir de células y tejidos.

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Obtención de proteínas a partir de células y tejidos.

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Lisis celular:Ruptura de la membrana de una célula a través de estrés osmótico, digestión enzimática o mecanismos virales.

# data[].attributes.body
Fraccionamiento celular:Proporciona información sobre la localización subcelular de una proteína,de igual forma  sobre cambios en la localización de una proteína en dependencia
de un estímulo.

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Aislamiento y Purificación de proteínas.

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Aislamiento y Purificación de proteínas.

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Purificación:Proceso de aislar una proteína de
interés de su entorno celular, cuenta con varias etapas
cuyo objetivo es lograr la concentración diferencial de una proteína o molécula de interés.

Ventajas.

Contar con una proteína pura permite, de manera directa y específica, la caracterización de su función, estructura, estabilidad, la interacción con otras biomoléculas, con la finalidad de comprender los procesos moleculares y celulares.

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1- Conocimiento de las características bioquímicas de las moléculas polipetidicas.
2-Seleccion de una fuente de proteína.
3-Homogenizacion y solubilizaron
4-Estabilizacion de las proteínas.
5-Ensayos de proteinas.
6-Metodo de Purificación.

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Diálisis:Permite eliminar sales de una disolución
Ultrafiltracion:Separa los componentes de una mezcla haciéndola pasar a través de un material poroso.
Cromatografia:Conjunto de métodos utilizados para separar, cuantificar e identificar componentes en una mezcla .

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Separación de proteínas mediante electroforesis de proteínas en una dimensión (1D)

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Separación de proteínas mediante electroforesis de proteínas en una dimensión (1D)

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1. Propiedad de las proteínas de absorber luz en el UV: absorción A=280nm
2. Capacidad de unirse a ciertos colorantes: Biuret, Lowry y Bradford
3. Formación de derivados químicos

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Propiedad de las proteínas de absorber luz en el UV

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Propiedad de las proteínas de absorber luz en el UV

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La mayoría de las proteínas muestran una absorción a 280 nm, la cual se atribuye al grupo fenólico de la tirosina y al grupo indólico del triptófano. Esto se debe a que las concentraciones de estos aminoácidos en las proteínas es constante y se puede utilizar la absorbancia a 280nm para estimar su concentración

Los aromáticos absorben de 260-290 nm. La fenilalanina muestra un espectro complejo con múltiples bandas diferenciadas en torno a 250-260 nm y bandas de mayor energía que solapan con el espectro del enlace peptídico en 215 y 180 nm.
La tirosina presenta un máximo a 275 nm con un hombro a 285 nm. La banda se desplaza a mayores longitudes de onda
cuando se produce la desprotonación del OH del anillo
aromático.
El triptófano agrupa al menos tres bandas diferentes bajo el espectro centrado a 280 nm.

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Los ensayos colorimétricos se basan en el hecho de que ciertos iones metales y colorantes se unen a las proteínas en una proporción de masa específica, y al unirse se vuelven intensamente coloreados.

Para estos métodos se necesita  una Curva Patrón que es un marco de referencia el cual se construye con cantidades conocidas por una sustancia .

La intensidad de color se mide con un espectrofotómetro en función de las concentraciones crecientes de la sustancia se obtiene una recta. Es decir, a mayor cantidad de proteína, mayor cantidad de producto de reacción y por lo tanto, mayor intensidad de color.

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• Ensayo de Biuret:  Reacción de sales de Cu+2 con moléculas que contienen más de dos enlaces peptídicos en un medio alcalino, se usa para soluciones que tienen de 0.5 a 80 mg proteína/mL. La muestra se torna de un color violeta-púrpura cuando contiene al menos dos enlaces peptídicos. Es útil cuando se quiere analizar grandes cantidades de proteína y este método suele ser poco sensible.

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• Ensayo de Lowry: Este método tiene dos reacciones químicas. La primera es la reducción del ión cobre (II) en condiciones alcalinas, formando una reacción de Biuret. La segunda reacción envuelve la reducción del reagente
Folin-Ciocalteu por el complejo cobre-enlace peptídico, causando un cambio en la coloración de la solución para azul. Por espectrofotometría pueden leerse las muestras tratadas con este método entre 650 a 750 nm. Es un método más sensible que el de Biuret ya que puede detectar muy bajas concentraciones de hasta 5 ug.

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• Ensayo de Bradford: se basa en que el Azul Brillante de Coomasie G-250 cambia de rojo a azul, al unirse a residuos aromáticos y arginina en las proteínas. Este método es sensible (1-15 μg), simple, rápido, barato y pocas sustancias interfieren en su determinación. Entre las sustancias que interfieren están los detergentes y las soluciones básicas.

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Es una técnica que se basa en la separación de moléculas según la movilidad de éstas en un campo eléctrico.

Se puede llevar a cabo de tres formas:

1. Solución
2. Superficie hidratada de un soporte sólido:  papel o acetato de celulosa.
3. Matriz porosa: gel de agarosa o poliacrilamida.

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La separación más utilizada para separar y aislar proteínas es la electroforesis en gel de poliacrilamida (PAGE)

Componentes:

Acrilamida

Bisacrilamida

SDS

Tampón Tris

APS (Persulfato de amonio) radicales sulfato inician la polimerización

TEMED (Tetrametilen, etilendiamina) propaga la polimerización

Pasos:

1. Separación

2. Fijación

3. Revelado

4. Cuantificación

Existen dos tipos de electroforesis en el gel de poliacrilamida:

Monodimensional (SDS-PAGE)

Bidimensional (2D-PAGE)

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Es una técnica mediante la cual un antígeno proteico es precipitado de una solución haciendo uso de un anticuerpo que se une específicamente a una proteína. Este procedimiento puede ser utilizado para aislar y concentrar una proteína particular de una muestra que contenga miles de proteínas distintas. La inmunoprecipitación requiere que el anticuerpo esté acoplado a un sustrato sólido en algún momento del procedimiento.

# data[].attributes.body
Inmunoprecipitación de proteínas individuales (IP)

Inmunoprecipitación de complejos proteicos (Co-IP)

Inmunoprecipitación de cromatina (ChIP)

Inmunoprecipitación de ARN (RIP)

# data[].attributes.headline
pasos importantes a seguir en el procedimiento.

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pasos importantes a seguir en el procedimiento.

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1- Preparación de la muestra:Extraer los antígenos y usar buffer de alisado y cuidar que el antígeno extraído haya sido previamente con proteína A o G.

2- Selección de los anticuerpos:Optar por un anticuerpo policlonal como anticuerpo de captura .

3- Métodos de Purificación de los anticuerpos

4- Titulo de los anticuerpos: Evita que el inmunoensayo resulte deficiente.

5-Controles: Incluir controles positivos y negativos para una mejor interpretación de resultados.

6-Pasos de lavado: Para eliminar las proteínas que no se hayan unido al anticuerpo.

7-Buffers:Elegir adecuadamente el buffer de union, lavado y elusión.

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El primer paso en el procedimiento de inmunotinción es bloquear el espacio vacío en la membrana con una proteína neutral  para esto se incuba con leche descremada en polvo o la albúmina de suero bovino (BSA) ya que son soluciones que reducen los lugares de unión no específicos al anticuerpo. A

Posteriormente la membrana se incuba con el anticuerpo primario, se pueden utilizar, tanto anticuerpos primarios monoclonales como policlonales. Una vez que el anticuerpo se ha unido, la membrana debe lavarse para eliminar cualquier anticuerpo residual.

Después de retirar el anticuerpo primario, la membrana se tratará con el anticuerpo secundario que se conjuga con una molécula que se puede visualizar fácilmente. Es importante que se lave nuevamente la membrana a fondo para eliminar el anticuerpo secundario residual. Una vez concluido esto la membrana está lista para detectar la proteína.

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La inmunodetección de proteínas o también conocida como Western blot, es una técnica molecular semicuantitativa que permite la inmunodetección específica de una proteína o perfil de proteínas.  Esta técnica se basa en la separación de proteínas de acuerdo con su carga y peso molecular en geles de poliacrilamida y su posterior transferencia a una membrana sólida, en la que un anticuerpo específico detecta la proteína de interés.

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1. Preparación de la muestra

2. Electroforesis

3. Transferencia a una membrana

4. Inmunotinción

5. Detección de las bandas

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1. Lisis: Las células y tejidos se tratan como un tampón de lisis y seguidamente se degradan mecánicamente para liberar proteínas.

2. Determinación de concentración de proteínas: Puede ser por el método de absorbancia o Bradford.

3. Condiciones reductoras y desnaturalizantes: Las muestras son normalmente tratadas con agentes que rompen las estructuras tridimensionales de las proteínas.

Un tampón de carga estándar contiene:

SDS: desnaturaliza la proteína en su estructura primaria y la recubre de carga negativa.

β-mercaptoetanol y DTT: agentes reductores que rompen los puentes disulfuro.

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Método que permite separar las proteínas bajo un campo eléctrico de acuerdo a su movilidad electroforética .

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La transferencia la proteína se realiza a una membrana más duradera debe a que los geles son un sustrato pobre para la inmunodetección. La membrana es un soporte sólido que une e inmoviliza las proteínas, permitiendo así la detección de un anticuerpo.

El principio de la transferencia es similar a la electroforesis, ya que se pasan del gel las proteínas cargadas negativamente hacia un polo positivo dentro de un campo eléctrico. Para esto el gel se coloca adyacente a una membrana porosa, y este sándwich de membrana y gel se agrega a un cassette de transferencia con la membrana más cercana al polo positivo. Es importante tener cuidado de evitar las burbujas de aire entre el gel y la membrana, ya que el aire es un aislante y no conduce una corriente, por lo que las proteínas no se transfieren a través de la burbuja.

Existen dos tipos de membranas:

La membrana de PVDF, ofrece una mayor resistencia mecánica, resistencia la SDS y una mayor unión que la nitrocelulosa.

La membrana de nitrocelulosa tiene la ventaja de proporcionar un menor ruido de fondo y que no requieren un pretratamiento con metanol.

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Métodos directos: que utilizan un anticuerpo primario conjugado con un marcaje detectable, como una enzima, biotina o molécula fluorescente.

Métodos indirectos que utilizan dos anticuerpos, un primario y un secundario el cual está conjugado con un marcaje detectable. Esta última es la forma más utilizada debido a la amplificación de la señal que produce.

Hay tres tipos de detección que se usan comúnmente en el Western Blot:

Quimioluminiscencia

Fluorescencia

Colorimetría

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Sustancias que al penetrar en un organismo dotado de un Sistema Inmune son capaces de provocar una Respuesta Inmune Específica detectable y es capaz de interaccionar de manera especifica con el anticuerpo que induce.

Propiedades:

Inmunogenicidad: Capacidad de los antígenos para inducir una respuesta inmunitaria mediada por anticuerpos, por células o por ambas.

Antigenicidad: Capacidad de los antígenos para combinarse de forma especifica con los anticuerpos.

Por su naturaleza química los antígenos pueden ser:

•Proteínas y Glicoproteínas
•Carbohidratos y Polisacáridos
•Lípidos
•Ácidos nucleicos
•Metales: Ni y Hg, compuestos orgánicos

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Es la porción o región discreta de un antígeno que reacciona con los anticuerpos o con los receptores de antígeno específicos de los linfocitos B y linfocitos T. Su tamaño en proteínas suele ser entre 5 a 15 aminoácidos y de un polisacárido entre 3-4 residuos de azúcar.

Los epitopes se agrupan en:

Secuenciales: su inmunogenisidad depende del orden en que están unidos sus constituyentes (estructura primaria)

Conformacionales: dependen de la forma tridimencional que presenta la molécula.

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Substancias de bajo peso molecular que cuando se inoculan en animales inmunocompetentes son incapaces por sí solas de inducir respuesta inmunitaria. Pueden unirse covalentemente con una proteína propia de mayor peso (acarreadora o transportadora) y formar un inmunógeno.

# data[].attributes.body
Es una inmunoglobulina (Ig) la cual reconoce una combinación especifica del antígeno que ha causado su producción en un animal susceptible. Son producidos en respuesta a la invasión de moléculas foráneas en el cuerpo. Los anticuerpos existen como una o mas unidades en forma de Y, compuesta por cuatro cadenas polipeptídicas.

Clases de anticuerpo:

Reconocen al antígeno independientemente de su conformación.

Reconocen sólo epitopes específicos de la forma nativa del antígeno.

Reconocen sólo la formas desnaturalizadas de la proteína.

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Los antígenos y anticuerpos interactúan por complementariedad espacial y no por uniones covalentes. La asociación específica del antígeno y el anticuerpo es dependiente del los puentes de hidrogeno, las interacciones hidrofóbicas, fuerzas electrostáticas y las fuerzas de van der Waals

Afinidad: Describe la fuerza de interacción entre anticuerpo y antígeno en un solo sitio antigénico.

Especificidad: Es, la probabilidad de que un anticuerpo particular se una a un preciso epítope del antígeno.

Reactividad cruzada: se refiere a un anticuerpo o población de anticuerpos unidos a epítopes sobre otros antígenos.

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Tipos de electroforesis según el estado de las proteínas

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Tipos de electroforesis según el estado de las proteínas

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Se preparan 2 geles:

Concentrador: posee baja concentración de acrilamida (4%) en tampón ligeramente ácido (Tris/HCl 1M pH 6,8). Ofrece poca resistencia a la mezcla de proteínas sometidas a electroforesis por tanto lo atraviesan con relativa rapidez.

Separador: separa las muestras; posee mayor concentración de Acrilamida al 10% y pH de 8,3. Ofrece mayor resistencia en la corrida

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Finalizada la corrida, extraer los vidrios cuidadosamente del cassette y separarlos.

Sumergir  el gel en alguna solución colorante durante 40 minutos. Ejemplo:

Azul de Coomassie (Tinción)

Plata (Tinción)

Rojo Ponceau S

Sondas fluorescentes

Autorradiografía

Pasado este tiempo sumergir el gel en solución decolorante  para eliminar las asociaciones inespecíficas del gel al colorante. Ejemplo:

Metanol

Acido acético glacial

Agua destilada

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DETERMINACION DEL TAMAÑO DE UNA PROTEINA PROBLEMA

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DETERMINACION DEL TAMAÑO DE UNA PROTEINA PROBLEMA

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RF= distancia recorrida por la banda / distancia total al frente de la corrida

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Avante Valencia Rosa Laura

López Mignon Sianka'an Harlem Ziú